(57)【要約】【課題】  打抜き加工後の穴拡げ性に優れた被加工金属材を打抜き加工できる、打抜き加工機および打抜き加工方法を提案する。【解決手段】  ポンチとダイスと、ホルダーとカウンターとを備え、被加工金属材をダイスとホルダーとで挟み保持するとともに、ポンチを移動させてポンチとダイスとで被加工金属材を剪断加工するに際し、ポンチとカウンターで被加工金属材を挟み、ホルダーに配設された電極とカウンターに配設された電極の間に通電し、被加工金属材のこれから剪断加工しようとする部分に電流を流し、同部を溶融破断させる。これにより、破断面の割れ発生が抑制ないし防止でき、さらに破断面の極表層の加工歪が緩和されて穴拡げ性が向上する。【選択図】  図１
2005046873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に移動可能に配設されるポンチと、該ポンチの移動時に該ポンチと所定のクリアランスを持つように配設されるダイスとを有し、被加工金属材を該ポンチと該ダイスの間に挟んで剪断加工により打抜く被加工金属材の打抜加工機であって、さらに、前記ダイスとの間で前記被加工金属材を挟み保持するホルダーと、前記被加工金属材を挟んで前記ポンチが移動するスペースと反対側に、上下方向に移動可能に配設され、前記被加工金属材をささえるカウンターとを備え、前記ホルダーが、該ホルダーの前記被加工金属材と接触する側で、前記被加工金属材の剪断加工が行われる側の端部に、被加工金属材に通電するための通電用電極を有し、前記カウンターが、前記被加工金属材と接触する側で、前記被加工金属材の剪断加工が行われる側の端部に、前記被加工金属材に通電するための通電用電極を有するとともに、前記ホルダーの電極と前記カウンターの電極との間に通電可能な電源を有することを特徴とする打抜き加工機。
【請求項２】
前記ポンチの前記被加工金属材と接触する側、前記ダイスの前記被加工金属材と接触する側の少なくとも一方に前記被加工金属材と接触する面よりも突き出し可能に配設した電気的絶縁材を有することを特徴とする請求項１に記載の打抜き加工機。
【請求項３】
前記電源の制御手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の打抜き加工機。
【請求項４】
上下方向に移動可能なポンチを移動させてダイスとの間で被加工金属材を挟み、剪断加工により打抜くに際し、前記ダイスとの間で前記被加工金属材を挟み保持するホルダーと、前記ダイスとで前記被加工金属材を挟み保持するとともに、前記ポンチと、前記被加工金属材を挟んで前記ポンチの移動するスペースと反対側に上下方向に移動可能に配設され、前記被加工金属材をささえるカウンターとの間で前記被加工金属材を挟んで前記被加工金属材を剪断加工により打抜く被加工金属材の打抜き加工方法において、前記ホルダーに配設された電極と前記カウンターに配設された電極間に通電したうえ、前記剪断加工を行うことを特徴とする被加工金属材の打抜き加工方法。
【請求項５】
前記通電を、前記ポンチおよび前記ダイスの少なくとも一方の前記被加工金属材と接触する側に電気的絶縁材を配して、あるいはさらに該電気的絶縁材を前記被加工金属材と接触する面よりも突き出した状態で、行うことを特徴とする請求項４に記載の打抜き加工方法。
【請求項６】
前記ポンチと前記カウンターで前記被加工金属材を挟む時点が、前記剪断加工で生ずるポンチに作用する荷重が最大値となる点を通過して所定値まで下降した時点であることを特徴とする請求項４または５に記載の打抜き加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
被加工金属材を所定形状に打抜く、打抜き加工機および打抜き加工方法に係り、バリや割れ等の発生を防止し、とくにその後の穴拡げ加工に好適な、打抜き穴を加工する打抜き加工機および打抜き加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、金属板等の被加工金属材の打抜き加工では、図４に示すように、鋭利な切れ刃をもつポンチ１等を多くの場合下降する方向に移動させて、ポンチ１等とダイス２等により被加工金属材を挟みつけ、剪断力をかけながら切断分離して、所定形状の打抜き加工材とする。このような打抜き加工時の剪断荷重（以下、単に荷重とも略して称す）とポンチ行程との関係は、一般に図５に示すような曲線を示す。ポンチ１等が被加工金属材Ｓにくい込み、 被加工金属材Ｓが塑性変形していくポンチ工程では、最初、工具にかかる荷重は急激に増加するが、ある時点で被加工金属材Ｓが加工硬化することにより、荷重は最大値（ピーク値）を示す。その後、ポンチ等の切れ刃のくい込みがさらに進行すると、切れ刃の先端付近から亀裂が発生し、被加工金属材Ｓが徐々に破断分離して実質剪断加工面積が減少するため、荷重は急激に減少する。
【０００３】
一般的に、打抜き加工面は、被加工金属材の延性や打抜き加工条件によって異なるが、図６に示すように、工具に引き込まれて生じる「だれ」と、切れ刃に接して塑性変形することにより生じる「剪断面」と、切れ刃先端付近から発生する亀裂により破断分離した「破断面」と、角部に生じる「かえり（バリ）」とから構成されている。「かえり」は切れ刃の摩耗、欠けによって増加するといわれており、また「だれ」はクリアランスが不適当であると増加するといわれている。
【０００４】
打抜き加工においては、加工面に「かえり」、「だれ」がないことが望まれており、従来から、クリアランスの管理、切れ刃の管理を適正に行うことが必要とされている。
【０００５】
切れ刃の管理以外に、積極的に「かえり」の発生を抑制する打抜き加工方法が種々提案されている。例えば、特許文献１には、この打抜き加工面における「かえり」を防止するプレス加工方法が提案されている。特許文献１に記載されたプレス方法は、所望の打抜き形状に沿った外形を有する第一のパンチと、この第一のパンチに適合するダイとの間に被加工材を挟んで、被加工材の肉厚の途中まで押し込む工程と、打抜き形状より大きな形状の第二のパンチとこの第二のパンチに対向する平面部との間で被加工材の加工部を挟んで元の位置に戻す工程と、打抜き形状より小さい形状の第三のパンチと打抜き形状より大きい内径を有するダイ穴との間で被加工材を挟み、打抜かれた部分を抜き出す工程を含むプレス加工方法である。
【０００６】
また、特許文献２、特許文献３、特許文献４には被加工金属材を切断加工により打抜くに際し、ダイスとの間で被加工金属材を挟み保持するホルダーと、ダイスとで実際に被加工金属材を挟み保持し、ポンチと、被加工金属材を挟んでポンチの移動するスペースと反対側に上下方向に移動可能に配設され、被加工金属材を下方からささえるカウンターとの間で被加工金属材を挟んで前記被加工金属材を切断加工により打抜く被加工金属材の打抜き加工方法が開示されている。
【０００７】
さらに、特許文献５には、電源に接続されたピンチロールと接地された丸刃とを備え、ピンチロールと丸刃の間で金属板に直接通電して加熱する金属板の切断装置が提案されている。特許文献５に記載された技術では、金属板のトリミングやスリッティングの前、または後で金属板を加熱して、剪断加工時の金属板の加工硬化を少なくすることにより、その後の加工における金属板の割れ等の不具合を防止できるとしている。
【特許文献１】特開平４-367330 号公報
【特許文献２】特開昭64-2736 号公報
【特許文献３】特開平11-47844号公報
【特許文献４】特開平2-160125号公報
【特許文献５】特開平５-138431 号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、「かえり」の発生は抑制できるものの、工程が複雑で製造コストが高騰するという問題があり、一方、特許文献５に記載された技術は、スリット加工による、被加工金属板の局部的な加工硬化を抑制することを目的としているため、「かえり」の発生を完全には防止できないという問題があった。
【０００９】
金属板等の被加工金属材に打抜き加工により形成された穴には、さらに所望の寸法の穴に拡大する、いわゆるバーリング加工（穴拡げ加工）が施される場合がある。しかしながら、従来は、打抜き加工により下穴を形成しバーリング加工を行うと、被加工金属材に割れが発生するという不具合が生じる場合があった。特許文献２、３、４等に開示の技術によっても図６で説明した「破断面」は顕著に残存するため、バーリング加工を行うと、被加工金属材に割れが発生するという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記したような従来技術の問題を有利に解決し、その後の穴拡げ性に優れた、被加工金属材の打抜き加工機および打抜き加工方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記した目的を達成するために、穴拡げ性に及ぼす打抜き加工面の影響について、 鋭意検討した。その結果、打抜き加工面に発生する「かえり」、「だれ」に加えて、破断面の凹凸や亀裂（以下、破断面の割れともいう）の存在や、打抜き加工面にある破断面の極表層の加工歪の存在が、その後のバーリング加工での被加工金属材の割れの発生に大きく影響し、穴拡げ性を低下させていることに気付いた。
【００１２】
このことは、従来からの切れ刃の管理、クリアランスの管理による「かえり」、「だれ」の管理のみでは、打抜き加工穴の穴拡げ性の向上は望めないことを意味し、さらに破断面の割れの発生の防止や、極表層の加工歪の発生の抑制など、打抜き加工面の状態を管理する必要があることを示している。
【００１３】
本発明は、上記した知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨はつぎのとおりである。
（１）上下方向に移動可能に配設されるポンチと、該ポンチの移動時に該ポンチと所定のクリアランスを持つように配設されるダイスとを有し、被加工金属材を該ポンチと該ダイスの間に挟んで剪断加工により打抜く被加工金属材の打抜加工機であって、さらに、前記ダイスとの間で前記被加工金属材を挟み保持するホルダーと、前記被加工金属材を挟んで前記ポンチが移動するスペースと反対側に、上下方向に移動可能に配設され、前記被加工金属材をささえるカウンターとを備え、前記ホルダーが、該ホルダーの前記被加工金属材と接触する側で、前記被加工金属材の切断加工が行われる側の端部に、被加工金属材に通電するための通電用電極を有し、前記カウンターが、前記被加工金属材と接触する側で、前記被加工金属材の切断加工が行われる側の端部に、前記被加工金属材に通電するための通電用電極を有するとともに、前記ホルダーの電極と前記カウンターの電極との間に通電可能な電源を有することを特徴とする打抜き加工機。
（２）（１）において、前記ポンチの前記被加工金属材と接触する側、前記ダイスの前記被加工金属材と接触する側の少なくとも一方に前記被加工金属材と接触する面よりも突き出し可能に配設した電気的絶縁材を有することを特徴とする打抜き加工機。
（３）（１）または（２）において、前記電源の制御手段を有することを特徴とする打抜き加工機。
（４）上下方向に移動可能なポンチを移動させてダイスとの間で被加工金属材を挟み、剪断加工により打抜くに際し、前記ダイスとの間で前記被加工金属材を挟み保持するホルダーと、前記ダイスとで前記被加工金属材を挟み保持するとともに、前記ポンチと、前記被加工金属材を挟んで前記ポンチの移動するスペースと反対側に上下方向に移動可能に配設され、前記被加工金属材をささえるカウンターとの間で前記被加工金属材を挟んで、前記被加工金属材を切断加工により打抜く被加工金属材の打抜き加工方法において、前記ホルダーに配設された電極と前記カウンターに配設された電極間に通電したうえ、前記剪断加工を行うことを特徴とする被加工金属材の打抜き加工方法。
（５）（４）において、前記通電を、前記ポンチおよび前記ダイスの少なくとも一方の前記被加工金属材と接触する側に電気的絶縁材を配して、あるいはさらに該電気的絶縁材を前記被加工金属材と接触する面よりも突き出した状態で、行うことを特徴とする打抜き加工方法。
（６）（４）または（５）において、前記ポンチと前記カウンターで前記被加工金属材を挟む時点が、前記剪断加工で生ずるポンチに作用する荷重が最大値となる点を通過して所定値まで下降した時点であることを特徴とする打抜き加工方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、剪断加工による打抜き加工面が滑らかになるため、破断面を起点とした割れの発生が抑制され、穴拡げ性が顕著に向上する。本発明によれば、穴拡げ加工が容易となり、従来伸びフランジ割れが多発して製品化できなかった部品にまで、高張力鋼板を使用できるようになり、産業上格段の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の打抜き加工方法では、ポンチとダイスとに加えて、ホルダーとカウンターとを用いる。被加工金属材Ｓに打抜き穴を形成する場合を例にとり、図１を用いて以下説明する。
【００１６】
まず、被加工金属材Ｓを、ダイス２とホルダー１ａとで挟み固定する（図１（ａ））。ホルダー１ａは、駆動手段（図示せず）により上下方向に移動可能にかつ被加工金属材Ｓを挟み保持可能に配設される。保持時には所定の荷重で被加工金属材Ｓを押さえられるようにすることが望ましい。なお、ホルダー１ａの中央部に設けられたスペースをポンチ１が上下方向に移動可能なように隙間（クリアランス）1a1 が形成される。
【００１７】
カウンター２ａは、被加工金属材Ｓを挟んでポンチ１が下降するスペースと反対側に、上下方向に移動可能に被加工金属材Ｓを下方からささえられるように配設される。カウンター２ａは、剪断加工の初期には、一つの方法として、被加工金属材Ｓから所定の間隔以上、離間して配置する（図１（ａ））。ここでいう、所定の間隔とはポンチの下降による被加工金属材Ｓの剪断加工中に、ポンチ１により押し下げられる被加工金属材Ｓに、打抜き加工に伴う亀裂が発生する以前にカウンター２ａと接触できる距離とする。なお、別な方法として、剪断加工の当初からカウンター２ａで被加工金属材Ｓをささえておいても何ら問題はない。いずれの場合も、カウンター２ａはポンチ１の下降に追従して移動する。また、さらに別な方法として、ポンチ１の下降に伴い剪断加工で生ずる剪断荷重が最大値となる点を通過して所定値まで下降するような所定の時点までに、被加工金属材Ｓを下からささえる位置まで上昇させるようにしてもよい。なお、カウンター２ａには上下方向の移動のために駆動手段（図示せず）が付設されているのはいうまでもない。
【００１８】
ホルダー１ａおよびカウンター２ａには、被加工金属材Ｓと接触する側の端部であってポンチ１とダイス２とによる被加工金属材の剪断加工が行われる側（ホルダー１ａにとってはポンチ１に近い側、カウンター２ａにとってはダイス２に近い側）に被加工金属材Ｓへの通電用電極３ａ、３ｂがそれぞれ配設されている。この通電用電極３ａ、３ｂには、電流を供給する電源（図示せず）が接続されていることはいうまでもない。
【００１９】
電流は、鋼板を通電加熱できるものであれば特に限定しない。直流、交流はもとより、パルス電流でもよい。
【００２０】
このような状態としたのち、ついで、ポンチ１とダイス２とで被加工金属材Ｓを挟み、さらにポンチ１を移動させ、被加工金属材Ｓを剪断加工する（図１（ｂ））。その際、先述の通り、破断面が生成するに至らない、亀裂が発生する直前の、図５に示すように、切断加工で生ずるポンチに作用する荷重が最大値となる点を通過して所定値まで下降した時点にて、ポンチとカウンターで被加工金属材Ｓを挟んだ状態になっているようにするのが好ましい。このときの所定値は、切断加工で生ずるポンチに作用する荷重の最大値（後述のバランス圧によりカウンター２ａから圧力を受ける場合にはそれに抗する分も含む）よりも、最大値の１％以上低く、10％を超えては低くないようにするのが好ましい。最大値で通電することも本発明では否定しない。その意味で最大値より０％低い場合も本発明の範囲内として含む。ただ、１％未満ではこれから切断しようとする部分の断面積（実質切断加工断面積）が十分に減少しておらず、効率的でないのと、何よりも検出が困難である。10％を超えると亀裂が自然に進展して被加工金属材Ｓが破断してしまうおそれが強くなる。なお、ポンチ１の移動は下降方向が好ましいが必ずしも本発明ではそれに限らなくてよい。
【００２１】
ポンチとカウンターで被加工金属材Ｓを挟んだら、ホルダー１ａおよびカウンター２ａに配設された電極３ａ、３ｂ間に電源（図示せず）から通電する（図１（ｃ））。
【００２２】
それには、さらにまた別な方法としてポンチ１を移動させて未だ破断面が生成するに至らない亀裂が発生する直前の状態まで剪断加工した時点で、一度ポンチ１の移動を停止させたうえで、カウンター２ａを移動させ、被加工金属材Ｓを挟むようにし、ホルダー１ａおよびカウンター２a に配設された電極３ａ，３ｂ間に電源（図示せず）から通電するようにするのも好ましいが、本発明はそれに限るものではない。しかし、いずれにせよ、電極３ａ，３ｂ間に通電する時期は、破断面が生成するに至らない、亀裂が発生する直前の時点とすることが好ましい。
【００２３】
この通電により切断加工される部分はジュール発熱により溶融破断するため、前記したような破断面の発生が抑制される。
【００２４】
ポンチ１が被加工金属材Ｓに接触する以前に電極間に予め電圧をかけておいても、接触後、亀裂が発生する時点よりも前に、通電を開始するようにしてもよいが、打抜き加工機全体の帯電防止が問題となるため、剪断加工により被加工金属材の断面積が小さくなりはじめた以降の段階で通電を開始する方が好ましい。この方が、実質剪断加工断面積が減少して小さくなっている分、電流がその小さな面積に集中し、ジュール発熱しやすくなり、剪断加工する部分を溶断するのに効率良くなるという利点がある。また、ひとたび亀裂が発生すると、それが自然に進展して被加工金属材Ｓが完全に破断してしまいやすくなり、完全に破断してしまうと、破断面には顕著な凹凸ができてバーリング加工を行った際に割れが発生しやすくなる。その観点からも通電を開始するのは亀裂が発生する直前とするのが好ましく、すなわち、切断加工で生ずるポンチに作用する荷重が最大値となる点を通過して所定値まで下降した時点とするのが好ましい。通電を開始するタイミングを荷重が所定値まで下降した時点とするには、所定値まで下降したことをポンチ１（あるいはダイス２の側でもよい）に取り付けた荷重センサ（図示せず）でとらえ、制御装置（図示せず）に入力し、該制御装置（制御手段の一部）からの指令により通電を開始するようにするのが好ましい。
【００２５】
電極３ａ，３ｂ間に通電すると、剪断加工されて断面積が小さくなった被加工金属材Ｓのこれから剪断加工しようとする部分の断面積（実質剪断加工断面積）に相当する部分に集中的に電流が流れ，同部、つまり断面積の小さくなった部分が発熱する。ポンチ１をさらに移動し剪断加工を続けることにより、断面積がさらに小さくなり、被加工金属材Ｓはついに電流によるジュールの発熱のため溶融破断し、打抜き加工が完了する（図１（ｄ））。
【００２６】
また、本発明では、電極３ａ，３ｂ間に通電するに際し、前回の打抜き加工時に通電したことに起因して打抜き加工機全体が帯電していた場合に、ポンチ１およびダイス２が被加工金属材Ｓを介して接触した瞬間に電気的に短絡して初期の時点よりも前に電流が流れてしまうのを避ける観点から、図２に示すように、ポンチ１およびダイス２の被加工金属材Ｓと接触する側に電気的絶縁材４を配設するようにするのが好ましい。なお、電気的短絡をより確実に避けるようにするため、電気的絶縁材４は、電極３ａ，３ｂ間に通電するに際し、油圧装置５等によりダイス２の被加工金属材と接触する面よりも突き出した状態で維持し、ダイス２の一部として被加工金属材Ｓと接触するようにするのが好ましい（図２（ｂ））。油圧装置５等を用いずに、突き出した状態に固定したものを用いても良いし、ダイス２ではなく、ポンチ１の被加工金属材Ｓと接触する側の面から電気的絶縁材４を突き出させておいたとしても、突き出した分がわずかであれば打抜き加工時にある程度は被加工金属材Ｓがしなることから剪断加工に別段支障が生ずるわけではないので、その限度において採用しても良い。ポンチ１とダイス２の両方に電気的絶縁材４を配設するようにしてもよい。電気的絶縁材４としては、セラミックス、マイカ、石綿等が例示できる。
【００２７】
電極３ａ，３ｂ間に通電を開始する時点（時期）は、前記したように、剪断荷重をセンサーにより検知したり、あるいはポンチ１の位置をセンサーにより検知することにより決定することが好ましい。所定の荷重、あるいは所定の位置に到達した時点で、制御装置からの指令により、図示しない電源に指令して電極間に電流を流すようにするのが好ましい。
【００２８】
つぎに、上記した打抜き加工方法に使用して好適な打抜き加工機の構成について説明する。本発明の方法に好適な打抜き加工機は、図１に模式的に示すように、ポンチ１と、ダイス２と、ホルダー１ａと、カウンター２ａと、を備える。
【００２９】
ホルダー１ａの中央部に設けられたスペースをポンチ１が、上下方向に移動可能なように、ダイス２は、ポンチ１の移動時に該ポンチ１と所定のクリアランス１ａを持つように配設され、ポンチ１とダイス２とで被加工金属材Ｓを挟みポンチ１の移動により被加工金属材Ｓを剪断加工して打抜く。なお、ポンチ１とダイス２の、それぞれ被加工金属材Ｓと接触する側には電気的絶縁材４が配設されることが好ましい。ダイス２に配設された電気的絶縁材４は、例えば油圧装置５を接続され、ダイス２の被加工金属材と接触する面よりも突き出した状態に保持可能とすることが好ましい。これにより、ダイス２、ポンチ１が被加工金属材Ｓを介して初期の時点よりも前に電気的に短絡してしまうのを防止できる。
【００３０】
ホルダー１ａは、被加工金属材Ｓをダイス２との間で挟み保持することが可能なように、油圧装置等の駆動手段を備え、上下方向に移動可能で荷重付加可能に配設される。なお、ホルダー１ａの中央部に設けられたスペースをポンチ１が上下方向に移動可能なように、ダイス２は、ポンチ１の移動時に該ポンチ１と所定の隙間（クリアランス）1a1 を持つように配設されるようにすることは先にも述べたが、一方、カウンター２ａは、被加工金属材Ｓを挟んでポンチ１が移動するスペースと反対側に、上下方向に移動可能でかつ被加工金属材Ｓをささえられるように配設されるようにする。このため、カウンター２ａには上下方向の移動のための駆動手段（図示せず）が付設される。この駆動手段は油圧装置（例えば油圧シリンダ）等の液圧手段とするのが好ましく、ポンチ１の移動にさして抵抗にならない程度に小さく、カウンター２ａをささえられる程度には大きいバランス圧をかけておくようにするのが好ましい。バランス圧は、剪断荷重最大値の５〜２５％とするのが一応の目安として好ましい。
【００３１】
また、ホルダー１ａおよびカウンター２ａには、通電用電極３ａ，３ｂがそれぞれ配設される。通電用電極３ａ、３ｂは、ホルダー１ａおよびカウンター２ａの被加工金属材Ｓと接触する側に、その中心よりもポンチ１とダイス２とによる被加工金属材Ｓの剪断加工が行われる側に近づけてそれぞれ配設するようにするのが好ましいが、本発明はこれに限るものではない。この通電用電極３ａ、３ｂには、電源６が電気的に接続される。
【００３２】
電源６には、図３に示すように、電源の制御手段９が接続され、通電用電極３ａ、３ｂ間の電圧を調整する。制御手段９は、センサー７と制御装置８とそれに両者間をつなぐ実線で示した指令の伝送経路からなる。センサー７からの指令信号を制御装置８に送り、制御装置８内のコンピュータ等により予め定められた詳説しない内容のプログラムにしたがって、所定の通電の時期（時点）を決定し、電源に指令して、電極間に通電するようにする。その際、剪断加工で生ずるポンチに作用する荷重が最大値となる点を通過して所定値まで下降した時点で通電を開始するようにするのが好ましいことは先にも述べたが、そのような内容のプログラムにしておくのが、ここでは好ましいということである。なお、センサーとしては、荷重計、ポンチ１の位置センサー（例えはマグネスケール等）とすることが好ましい。
【００３３】
なお、打抜き加工機の上記した部品以外の部品は、通常の打抜き加工機に備えられる部品がいずれも好適に適用できることはいうまでもない。
【００３４】
好ましくは上記した打抜き加工機を用いて、上記した打抜き加工方法により、打抜き加工を行うことにより、剪断加工されて断面積が小さくなった被加工金属材Ｓのこれから剪断加工しようとする部分の断面積（実質剪断加工断面積）に相当する部分に集中的に電流が流れ、同部が溶融破断することにより、破断面の形成が抑制ないし防止され、さらに極表層の加工歪が緩和されて、滑らかで極表層に加工歪の少ない、打抜き加工面を形成することができる。
【００３５】
破断面の形成が抑制ないし防止され、それにより破断面の割れや極表層の加工歪が緩和ないしは消滅するため、穴拡げ性が顕著に向上し、バーリング加工における被加工金属材の割れの発生が抑制ないし防止できる。
【実施例１】
【００３６】
表１に示す鋼板（被加工金属材）を用い、剪断加工により直径：10mmφの穴を打抜き加工した。剪断加工は、（ａ）打抜き加工におけるポンチに作用する荷重が最大値となる点を通過して最大値よりもその５％低下した時点で、電極３ａ，３ｂ間に電流密度１ｋＡ／ｍｍ2 で１０ｍｅｃ間パルス電流を通電し、これから剪断加工しようとする部分を溶融破断させる、図１に示す方法（本発明例）、（ｂ）電極３ａ，３ｂ間の通電を行わない以外は（ａ）と同様の方法（従来例）、の２種とした。なお、ポンチ１とダイス２とのクリアランスは被加工金属材Ｓの厚みの１５％とした。ちなみにカウンター２ａのバランス圧は切断加工で生ずるポンチに作用する荷重の最大値の７％であった。カウンター２ａはポンチ１の下降開始に先立って被加工金属材Ｓに接触し、下からささえるようにしておいた。
【００３７】
得られた打抜き穴を、初期穴として、穴拡げ試験を実施した。穴拡げ試験は、日本鉄鋼連盟規格ＪＦＳＴ  １０１の規定に準拠して行った。すなわち、初期穴ｄ0 （mm）に、円錐ポンチ (頂角：60°）を押し込んで穴を拡げた際に、亀裂が板厚を貫通したときの穴径ｄ（mm）を測定し、穴拡げ率を求めた。穴拡げ率は、次式で定義される。
【００３８】
穴拡げ率（％）＝｛（ｄ−ｄ0 ）／ｄ0 ｝×100 
得られた結果を表２に示す。
【００３９】
【表１】
2005046873.tif 000003
【００４０】
【表２】
2005046873.tif 000004
【００４１】
本発明例はいずれも、従来例に比べて２〜３倍程度穴拡げ率が高くなっており、穴拡げ性が飛躍的に向上している。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によれば、被加工金属材とくに高張力鋼板の穴拡げ性を改善でき、自動車の軽量化、衝突安全性向上等、例えば自動車性能の向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の打抜き加工方法の一例を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明の打抜き加工方法の他の一例を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の打抜き加工機の全体構成の一例を模式的に示す説明図である。
【図４】打抜き加工における被加工金属材の変形状況を模式的に示す断面図である。
【図５】打抜き加工時の剪断荷重とポンチ行程との関係を模式的に示す図である。
【図６】打抜き加工面の状況を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  ポンチ
１ａ  ホルダー
２  ダイス
２ａ  カウンター
３ａ、３ｂ  通電用電極
４  電気的絶縁材
５  油圧装置
６  電源
７ａ  荷重計（センサー）
７ｂ  位置センサー
８  制御装置
９  制御手段
Ｓ  被加工金属材
【図１】
2005046873.tif 000005
【図２】
2005046873.tif 000006
【図３】
2005046873.tif 000007
【図４】
2005046873.tif 000008
【図５】
2005046873.tif 000009
【図６】
2005046873.tif 000010